大脑活动揭示儿童如何学数学

当一个孩子到了一定的年龄，他将不再用手指而是用头脑来数数。为了找出这种变化的原因，科学家扫描了孩子们的大脑，仔细观察了数学运算过程中大脑的变化。科学家给出的建议是，训练孩子做简单的加法、减法、乘法和除法是有益的。

心算

根据美联社8月17日的报道，这项研究的主要发起人，美国国家卫生研究院的凯茜·曼·凯普克博士说:“这项研究证明实践确实非常重要。”

根据该报告，一般来说，8岁或9岁的儿童通常会从基本的加法和减法过渡到所谓的事实检索法。这种通过记忆解决问题的转变将直接影响孩子最终的数学能力。

凯普克说，这种平稳过渡将影响后续的数学学习。

根据报告，为什么有些孩子比其他孩子更容易过渡？

为了找到答案，斯坦福大学的研究人员首次使用磁共振成像技术扫描了28名儿童的大脑，以便在做简单的数学运算时一窥大脑的变化。

这些7-9岁的孩子不需要写答案。他们只需要判断屏幕上给出的加减公式(例如，3+4 = 7)是否正确，然后按下按钮。科学家观察并记录了他们的反应速度和反应过程中的大脑活动区域。

在另一组实验中，研究人员对孩子们进行了面对面的测试，看他们在计算过程中是否动了嘴唇或用了手指，然后将它们与他们的大脑数据进行比较。

研究人员对这些孩子进行了两次测试，间隔大约一年。随着年龄的增长，儿童在回答问题时更加依赖记忆，回答问题的速度和准确性也有所提高。同时，他们的大脑也表现出相应的变化，即与计算相关的前额叶和顶叶的活动减少，而大脑的记忆中心海马的活动增强。

海马有点像中转站。新的记忆——短期工作记忆——被输入，然后被送到其他地方进行长期储存和检索。海马体中神经连接的数量与孩子的数学能力密切相关。

该研究报告的主要作者、斯坦福大学精神病学教授维诺德·梅农(Vinod Menon)表示:“关联越强，个人从记忆中恢复的能力就越强。”

报道说事情没那么简单。

接下来，梅农的研究小组测试了20名年轻人和20名成年人，给出了同样的算术问题，并对他们的大脑进行了核磁共振扫描。结果显示，这些成年人没有以同样的方式使用负责处理记忆的海马体。他们没有使用武力来计算，而是直接从长期记忆中自动检索出公式6+4 = 10。换句话说，随着时间的推移，大脑检索的效率会越来越高。例如，大脑就像一片崎岖不平、杂草丛生、没有道路的荒地。如果你走得太远，同一条路就会变成一条路。再次行走要容易得多。

据报道，如果大脑不必在简单的算术上努力工作，它可以留出更多的工作记忆来处理老师新教授的更复杂的运算。

凯普克说:“这项研究提供了新的证据，证明这种算术练习确实改变了海马体模式(或关联)。随着计算能力的提高，这种变化将变得更加稳定。因此，背诵加减乘法表是绝对有用的。”

Keppke还建议父母应该一遍又一遍地问孩子问题:例如，什么是9乘以3，什么是10乘以9——这是为了确保他们真的记得，并且可以不假思索地脱口而出答案。

尽管这项研究主要集中在算术上，但凯普克说，认知发展通常是一样的。因此，早读的孩子读得也快。

梅农说，下一步的研究将集中在有算术问题的儿童身上，看看他们的系统有什么问题，并试图帮助他们以新的方式学习。